金属材料的性能特点.ppt

第1章 作业 1.名词解释 致密度 相 固溶体 固溶强化 金属化合物 组织 组织组成物 2.在立方晶胞中画出(110)、(120)、(101)、(11 )晶面和[2 11]、[ 20]、[120]、[221]晶向。 3.画出体心立方晶体和面心立方晶体的最密排面和最密排方向。 六、断裂韧性  桥梁、船舶、大型轧辊、转子等有时会发生低应力脆断。 工作应力低于材料的屈服强度。 原因： 构件或零件存在裂纹。裂纹在应力作用下失稳扩展，导致机件破断。 断裂韧性： 材料抵抗裂纹失稳扩展断裂的能力。 裂纹扩展的临界状态所对应的应力场强度因子称为临界应力场强度因子。 用K1C表示，单位为MN/m3/2。 代表材料的断裂韧性。 裂纹尖端应力场大小用应力场强度因子 表示。 KI Y ：系数 σ ：外加应力 a ：裂纹半长 低碳钢 ～140 MN/m3/2 中碳钢 ～50 MN/m3/2 高碳钢 ～19 MN/m3/2 铸 铁 6～19 MN/m3/2 钛合金 50～118 MN/m3/2 几种金属材料断裂韧性（K1C） 8.3 金属材料的理化性能  一、金属的物理性能 　 1.密度? 单位体积物质的质量称为该物质的密度。 密度小于5×103 kg/m3 的金属称为轻金属, 如铝、镁、钛及它们的合金。用于航天航空器上。 密度大于5×103 kg/m3的金属称为重金属, 如铁、铅、钨等。　 2.熔点? 金属从固态向液态转变时的温度称为熔点。 熔点高的金属称难熔金属，如钨、钼、钒等。制造耐高温零件，如火箭、导弹、燃气轮机和喷气飞机等零、部件。 熔点低的金属称为易熔金属如锡、铅等，可用于制造保险丝和防火安全阀零件等。 3.导热性? 导热性用热导率衡量。热导率越大, 导热性越好。银导热性最好, 铜、铝次之。合金的导热性比纯金属差。 在热加工和热处理时，防止材料加热或冷却时形成过大的内应力，以免零件变形或开裂。 导热性好的金属材料制造散热器、热交换器与活塞等零件。 4.导电性? 传导电流的能力称导电性。 用电阻率来衡量。 电阻率越小，金属材料导电性越好。 金属导电性以银为最好，铜、铝次之。 合金的导电性比纯金属差。 电阻率小的金属(纯铜)适于制造导电零件和电线。 电阻率大的金属或合金(钨、钼、铁铬铝合金)适于做电热元件。?? 5.热膨胀性? 材料随温度变化而膨胀、收缩的特性。 膨胀系数大的材料制造的零件, 温度变化时, 尺寸和形状变化较大。 轴和轴瓦之间根据膨胀系数来控制间隙尺寸； 在热加工和热处理时要考虑材料的热膨胀影响, 减少工件变形和开裂。 6.磁性 在外磁场中表现出来的特性。 ●铁磁性材料? 在外磁场中能强烈地被磁化，如铁、钴等。 制造变压器、电动机、测量仪表等。 ●顺磁性材料? 在外磁场中只能微弱地被磁化，如锰、铬等。 ●抗磁性材料? 能抗拒或削弱外磁场对材料本身的磁化作用，如铜、锌等。 用于要求避免电磁场干扰的零件和结构材料，如航海罗盘。 居里点：当温度升高到一定数值时，铁磁性材料磁畴被破坏，变为顺磁体。 转变温度称居里点。 铁的居里点是770 ℃。 二、金属的化学性能　  1.耐腐蚀性?? 金属材料在常温下抵抗氧、水蒸气及其它化学介质腐蚀破坏作用的能力。 碳钢、铸铁的耐腐蚀性较差； 铝合金和铜合金的耐腐蚀性较好。 钛及其合金、不锈钢的耐腐蚀性好。 ??? 2.抗氧化性? 金属材料在加热时抵抗氧化作用的能力。 加入Cr、Si等元素, 可提高钢的抗氧化性。 如4Cr9Si2可制造内燃机排气阀及加热炉炉底板, 料盘等。 提示? 金属材料主要以金属键结合，其强韧性好，塑性变形能力强，导电、导热性好，为主要的工程材料。 ??? 第1章 小结 　 1.三种常见金属晶体结构 体心立方晶格、面心立方晶格、 密排六方晶格 2.三种晶体缺陷： 点缺陷、线缺陷、面缺陷。 3.合金中二类基本相： 固溶体、金属化合物。 4.金属材料的力学性能特点： 强度高，韧性好，塑性变形能力强，综合机械性能